[發明專利]泡沫鋁在制備化學電源中的應用

無效

• 申請號: 200610014453.5
• 申請日: 2006-06-27
• 公開（公告）號: CN101098004A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 丁飛
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M4/00;H01M4/04;H01M10/40
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司
• 代理人: 李鳳

技術領域

本發明涉及泡沫鋁的用途，特別是涉及泡沫鋁在制備化學電源領域中的應用。

背景技術

泡沫鋁是一種功能材料，其發明有四十余年的歷史，Sosnik在1948年提出利用汞做發泡劑，在液態鋁合金中氣化制造泡沫鋁的想法，Ellist在1956年根據這一想法成功地制造了泡沫鋁，1960年代美國Ethyl公司已成為泡沫鋁的研究中心，在1982年以前公布有關泡沫鋁的專利技術中，多半來自美國的LOX公司和Ethyl公司。直到今天，美國、日本、德國、英國、加拿大等國相繼研制出多種生產泡沫鋁的方法，并取得了多項技術專利，已將泡沫鋁制成管材、板帶材等。

泡沫鋁具有體積密度小、隔音、吸音、減震、隔熱、屏蔽電磁和不燃燒等功能，目前泡沫鋁夾心板已應用到飛機、坦克、機動戰車、艦船、地鐵列車、高架列車和汽車等領域。如將泡沫鋁夾心板用于潛水艇上，起到吸音、隔音效果，使潛艇運行時無聲音，不易被敵人發現；將泡沫鋁裸板用于地鐵地道和車站的頂棚上，防止噪音對環境的污染；用于建筑上做間隔墻、地板、天花板、吸音板等；用于活動房、大型廠房等墻和屋頂，既性能優良又美觀；用于汽車的前后防沖擋，起到吸收沖撞力作用，能夠保護人和汽車免遭傷害。在工業上，泡沫鋁常用于防止噪音領域。

目前，化學電源中比如制備鋰電池用正極集流體通常采用厚度約30um的鋁箔，正極活性物質涂覆在鋁箔表面，對于活性物質的涂層厚度小于1mm、并且充放電電流小于0.5C時，鋁箔作為集流體尚能滿足要求；但在對活性物質的涂層要求大于1mm、電流大于0.5C，或低溫充放電過程中，由于外側部分的電極活性物質離集流體的距離較大，電子不能及時進入集流體，導致了電極上阻抗增加、極化增大，增大了電池內阻，從而降低了電池的充放電性能。也就是說，當活性物質涂層較厚時，在大電流或低溫充放電的情況下，鋁箔作為集流體已經不能很好的實現收集電流的功能。同時，在活性物質涂層較厚，電池充放電電流較大的情況下，電池的電極尤其是正極部分在使用中會產生大量的熱，此時熱量必須通過導熱良好的集流體自活性物質中心向電池外部傳輸，而傳統鋁箔集流體處于活性物涂層的外側，不利于熱量的傳導。另一方面，在現有常用配方下，若涂覆在鋁箔上的活性物質涂層厚度大于500um時，該涂層在加工中，易發生斷裂、剝落等現象；同時在電池充放電過程中，由于活性物質的體積變化，會導致正極發生一定的膨脹效應，這也會導致電極發生脫落現象，嚴重影響電池的整體性能。

發明內容

本發明的目的在于提供泡沫鋁的新用途，即在化學電源特別是在二次鋰離子電池中的新應用。

本發明為解決現有技術中存在的問題，提供了一種能夠減小電池內阻，提高電池充放電性能、利于熱量傳導、避免涂覆在集流體上活性物質脫落和電極發生斷裂的泡沫鋁在制備化學電源領域中的應用。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題采用的技術方案是：

涉及泡沫鋁在制備化學電源中的應用。

涉及泡沫鋁在制備化學電源電極板中的應用。

涉及泡沫鋁在制備化學電源電極板集流體中的應用。

涉及泡沫鋁在制備鋰電池中的應用。

涉及泡沫鋁在制備鋰電池電極板中的應用。

涉及泡沫鋁在制備鋰電池電極板集流體中的應用。

涉及泡沫鋁在制備二次鋰離子電池或鋰金屬電池中的應用。

涉及泡沫鋁在制備二次鋰離子電池或鋰金屬電池電極板中的應用。

涉及泡沫鋁在制備二次鋰離子電池或鋰金屬電池電極板正集流體中的應用。

本發明還可以采取如下技術措施來實現：

涉及泡沫鋁在制備化學電源中的應用，其特點是：所述泡沫鋁在制備過程中或者經超聲波輔助涂敷導電膠進行處理；所述泡沫鋁在制備過程中或者經以下連續兩步進行熱處理：第一步、在空氣氣氛中對泡沫鋁進行熱處理，溫度為400～500℃，時間10～30分鐘，第二步、在氫氣或氨分解氣保護下，對泡沫鋁進行熱處理，溫度500～600度，時間20～60分鐘；所述泡沫鋁在制備過程中或者先經超聲波輔助涂敷導電膠后電鍍，再進行以下連續兩步進行熱處理：第一步、在空氣氣氛中對泡沫鋁進行熱處理，溫度為400～500℃，時間10～30分鐘，第二步、在氫氣或氨分解氣保護下，對泡沫鋁進行熱處理，溫度500～600度，時間20～60分鐘。